Арил халид
Во органската хемија, арил халид (исто така познат како халоарен) е ароматично соединение во кое еден или повеќе атоми на водород кои се директно поврзани со ароматичен прстен се заменуваат со халид . Халоаренот се разликува од халоалканите во методите на подготовка и својствата. Оваа класаса на соединенија е широка и има многу деривати и примени. Најважните членови на арил халидите се се арил хлоридите.
Подготовка
уредиДвата главни методи на потготовка на арил халидите се директна халогенација и добивање од соли на дијазониум.[1]
Директна халогенација
уредиПри халогенацијата на Friedel-Crafts, како катализатори се користат т.н "Луис" киселини. Се користат многу метални хлориди, како железо(III) хлорид или алуминиум хлорид . Најважниот арил халид, хлоробензенот, се произведува по овој пат. Монохлорирањето на бензенот е секогаш придружено со формирање на деривати на дихлоробензен.[2]
Арените со групи кои даруваат електрони реагираат со халогени дури и во отсуство на Луис киселини. На пример, фенолите и анилините бргу реагираат со хлор и бром вода и проидведуваат халогенирани производи.
Реакциите на Сендмаер, Балц-Шиман и Гатерман
уредиВториот главен пат е реакцијата на Сендмаер. Анилините (арил амини) се претвораат во нивните дијазониумски соли користејќи азотеста киселина . На пример, бакар(I) хлоридот ги претвора солите на дијазониум во арил хлорид. При сличната реакција на Шиман, како донор на флуорид се јавува анјонот на тетрафлуороборат. Може да се користи и реакцијата на Гатерман. При оваа реакција доаѓа до претворање на солта на дијазониум во хлоробензен или бромобензен. Притоа се користи бакар во прав наместо бакар хлорид или бакар бромид и при реакцијата задолжително е присуство на HCl и HBr соодветно.
Арил халиди во природата
уредиАрил халидите се наоѓаат нашироко во природата. Најчесто се произведени од морски организми кои го користат хлоридот и бромидот во океанските води. Хлорирани и бромирани ароматични соединенија се исто така многубројни во природата. На пример, се сретнуваат деривати на тирозин, триптофан и разни деривати на пирол. Некои од овие природни арил халиди покажуваат корисни лековити својства.[3][4]
Структурни трендови
уредиРастојанијата C-X кај арил халидите го следат очекуваниот тренд. Овие растојанија за флуоробензен, хлоробензен, бромобензен и метил 4-јодобензоат се 135,6 (4), 173,90 (23), 189,8 (1) и 209,9 pm, соодветно.[5]
Замена
уредиЗа разлика од типичните алкил халиди, арил халидите обично не учествуваат во конвенционалните реакции на супституција. Арил-халидите кои содржат функционални групи кои привлекуваат електрони во орто и пара позиции можат да подлежат на <sub id="mwRQ">SN</sub> Ar реакции. На пример, 2,4-динитрохлоробензен реагира во основен раствор и дава фенол.
Бензин
уредиАрил халидите често реагираат преку посредство на бензини. Хлоробензенот и натриум амид реагираат во течен амонијак и на овој начин даваат анилин.
Формирање на органометален реагенс
уредиАрил халидите реагираат со метали, главно литиум или магнезиум, за да дадат повеќе органометални деривати кои функционираат како извори на арил анјони. Со реакција на размена на метал-халоген, арил халидите се претвораат во соединенија на арил литиум. Илустративно е подготовката на фенил литиум од бромобензен со употреба на бутил литиум (BuLi):
- C 6 H 5 Br + BuLi → C 6 H 5 Li + BuBr
Други реакции
уредиХалидите може да се поместат од силни нуклеофили преку реакции кои вклучуваат радикални анјони. Алтернативно, арил халидите, особено бромидите и јодидите, подлежат на оксидативна адиција, и затоа се предмет на реакции од типот на аминација Бухвалд-Хартвиг.
Хлоробензенот некогаш бил претходник на фенолот. При високи температури, арилните групи реагираат со амонијак и даваат анилини.[2]
Биоразградување
уредиRhodococcus phenolicus е бактерија која го разградува дихлоробензенот како единствен извор на јаглерод.[6]
Апликации
уредиАрил халидите кои се произведуваат во најголем обем се хлоробензенот и изомерите на дихлоробензенот. Хлоробензен во минатото бил користен како растворувач за дисперзирање на хербицидот Ласо. Производството на арил хлориди (исто така и нафтил деривати) опаѓа од 1980-тите поради еколошките грижи.[2] Трифенилфосфинот се произведува од хлоробензен:
- 3 C 6 H 5 Cl + PCl 3 + 6 Na → P (C 6 H 5 ) 3 + 6 NaCl
Арил бромидите се широко користени како огноотпорни сретства. Најистакнат член е тетрабромобисфенол-А, кој се подготвува со директно бромирање на дифенолот.[7]
Наводи
уреди- ↑ Boyd, Robert W.; Morrison, Robert (1992). Organic chemistry. Englewood Cliffs, N.J: Prentice Hall. стр. 947. ISBN 978-0-13-643669-0.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 Beck, U.; Löser, E. (2011). „Chlorinated Benzenes and Other Nucleus-Chlorinated Aromatic Hydrocarbons“. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. doi:10.1002/14356007.o06_o03. ISBN 978-3527306732.
- ↑ Fujimori, Danica Galonić; Walsh, Christopher T. (2007). „What's new in enzymatic halogenations“. Current Opinion in Chemical Biology. 11 (5): 553–60. doi:10.1016/j.cbpa.2007.08.002. PMC 2151916. PMID 17881282.
- ↑ Gribble, Gordon W. (2004). „Natural Organohalogens: A New Frontier for Medicinal Agents?“. Journal of Chemical Education. 81 (10): 1441. Bibcode:2004JChEd..81.1441G. doi:10.1021/ed081p1441.
- ↑ Oberhammer, Heinz (2009). „The Structural Chemistry of Carbon-Halogen Bonds“. PATai's Chemistry of Functional Groups. doi:10.1002/9780470682531.pat0002. ISBN 978-0-470-68253-1.
- ↑ Rehfuss, Marc; Urban, James (2005). „Rhodococcus phenolicus sp. nov., a novel bioprocessor isolated actinomycete with the ability to degrade chlorobenzene, dichlorobenzene and phenol as sole carbon sources“. Systematic and Applied Microbiology. 28 (8): 695–701. doi:10.1016/j.syapm.2005.05.011. PMID 16261859.
- ↑ Ioffe, D.; Kampf, A. (2002). „Bromine, Organic Compounds“. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. doi:10.1002/0471238961.0218151325150606.a01. ISBN 978-0471238966.